[发明专利]一种动态注碱治理煤层硫化氢的方法

摘要

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种动态注碱治理煤层硫化氢的方法。本发明首先监测煤矿采挖工作面的硫化氢动态涌出规律，根据硫化氢涌出量计算治理硫化氢需要的注碱液量，然后采用钻机垂直巷道煤壁施工注碱钻孔，胶囊封孔器封孔，使用注浆泵动压脉冲向钻孔中注入碱液，注碱压力为3～6MPa，注碱量由区域煤层硫化氢吨煤含量、化学反应物质的量平衡和钻孔注碱的有效影响范围确定，注碱完成后，采煤机回采注碱区域煤层时，实时监测煤层回采过程中硫化氢涌出情况，调整注碱液量，进行后续煤层钻孔注碱。本发明采用煤层钻孔注碱中和煤层硫化氢，降低煤层硫化氢含量，能够改善井下作业环境，保护采煤工人健康，提高工人作业效率。

主权项

一种动态注碱治理煤层硫化氢的方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）监测煤矿采挖工作面的硫化氢动态涌出规律：在采挖煤层过程中，采用硫化氢检测仪实时监测采煤工作面和回风巷道风流中硫化氢的浓度，根据采挖出的煤炭产量、风流中硫化氢的浓度及风量计算出不同区域硫化氢的吨煤含量，确定煤层不同区域硫化氢的赋存规律和涌出规律； （2）煤层钻孔注碱液参数设计：根据步骤（1）监测得到的硫化氢涌出规律，依据酸碱中和原理计算注碱液量，注碱液量根据区域煤层硫化氢吨煤含量和钻孔注碱的有效影响范围确定，同时确定其他注液参数；（3）采用钻机垂直巷道煤壁施工注碱钻孔：采用钻机，在硫化氢涌出的工作面前方区域，超前工作面一段距离的进风巷和回风巷巷帮相向打交叉钻孔，两个交叉钻孔长度之和大于工作面长度，钻孔方位垂直煤壁，钻孔间距根据采动卸压效果、煤层渗透率及注液压力确定；（4）封孔：采用水力膨胀式封孔器封闭钻孔，注浆管路和封孔器连接好后随封孔器伸入钻孔3‑5m深处，注碱后封孔器胶囊在注碱压力作用下充液膨胀，孔口封闭防止碱液溢漏；（5）钻孔注碱：使用注浆泵向钻孔中注入碱液，注碱压力是3～6 MPa，采用动态脉冲方式注入；（6）注碱效果考察及注碱液参数调整：注碱完成后，采煤机回采注碱区域煤层时，实时监测煤层回采过程中硫化氢的涌出量，通过硫化氢检测仪测定回风流中硫化氢浓度，根据监测结果调整步骤（2）中的注碱量及其它注碱液参数，注碱参数调整后进行后续钻孔注碱，控制注碱区域煤层回采时涌出硫化氢体积浓度低于0.000 66%。